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松鼠的空天随笔

 
 
 

日志

 
 

从公开资料对我国陆基中段反导的分析  

2010-01-14 11:16:55|  分类: BMDS |  标签: |举报 |字号 订阅

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     2010年1月11日晚8点58分,新华社发布了一条消息:新华网北京1月11日电 中国11日在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验,试验达到了预期目的。这一试验是防御性的,不针对任何国家。

一石激起千层浪,这条短短的新闻立刻迅速传播,成为这几天军事爱好者中最热门的话题。军事爱好者们异常的兴奋并不过分,因为陆基中段反导的首次试验实在是具有重大意义的标志,从军事上说,它的意义不下于1964年10月16日的第一颗原子弹爆炸和1999年8月2日DF-31的首次试射。不过可惜的是,和1999年发布DF-31试射的新闻一样,新华社并没有发布更多的信息,出于保密等原因,短期内官方也不太可能正式发布多少细节内容。不过好在世界上还有一个陆基中段反导系统,也就是美国的GMD(Ground-Based Midcourse Defense),所以作为一个军事爱好者,我试图从公开的资料中进行一下分析。当然由于消息搜集不全面和肯定存在的消息误判,错谬难免,仅供大家参考一二。

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HOE试验,由于对精度没把握,展开为4米直径雨伞架状结构增强效果

 

首先回顾下弹道导弹防御的历史与技术。在反导发展的早期,美苏也只能着眼于末端防御,不过早期研究即发现,进行大气层外高层拦截和大气层内低层拦截的分层拦截效果更佳,因此早期反导系统如苏联A-135,美国的Sentinel都采用高低层拦截导弹。拦截高速度的远程洲际导弹需要极高的速度和制导精度,恰恰是制导精度的的不足让他们不约而同的采用核战斗部,可惜的是后来的研究发现,高空大当量的核战斗部爆炸,产生的电磁风暴会使陆基反导雷达致盲,而低空拦截的核爆炸,能否摧毁来袭核弹头姑且不论,本来就相当于在本土爆炸核弹。因此美国的核反导系统很快拆除,随后转向了基于撞击杀伤技术(HTK)的研究,1984年美国实现了第一次HTK拦截,历史掀开了新的一页。至于苏联直到解体也没有试验过HTK拦截,俄罗斯更没有此方面的试验,2002年俄罗斯继承自苏联的A-135系统也停止维护退役

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弹道导弹全程划分为助推段,中段(上升段下降段)和末段

 

弹道导弹飞行全程一般分为助推段(Booster Phase),中段()Midcourse Phase)和末段(Terminal Phase)。对于中段还可细分为上升段(Ascent Phase),下降段(Descent Phase)。从反导难度上说,助推段,中段,再入段/末段分别是从难到易,不过拦截效果就是从好到差了。不同射程的弹道导弹速度不一,一般的说,射程越远的弹道导弹速度越快,反导拦截难度也就越大。目前开发中各国反导系统,除了美国覆盖助推段,中段和末段外,其他国家都集中在末段,而且一般在100公里高度以下的大气层内拦截,典型拦截弹包括法国的Aster30 Block1/2,以色列的Arrow2,印度的PAD和AAD以及俄罗斯的9M82和9M83。这些国家的大气层内拦截弹只能拦截中近程弹道导弹,不具备对远程和洲际弹道导弹的拦截能力。

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2008年巴黎航展展出的以色列箭2,箭3模型,箭3导弹将采用KKV,注重中短程导弹高层拦截

 

根据搜集的各种资料判断,我国的反弹道导弹系统,从体系上说,是师法美国。美国有各种系统,从预警系统的SBIRS、STSS、UEWR到拦截器GBI、THAAD、SM-3和PAC-3,我国都开展类似的项目研究,试图全面克隆美国反导系统。新华社新闻明确说明“陆基中段反导拦截技术试验”,这意味着此次拦截所用的拦截弹,肯定是类似于美国陆基拦截弹(GBI)的大型远程拦截弹,而不是类似于THAAD的战区高层反导系统。诚然,THAAD对于中短程尤其是短程弹道导弹,也可以进行飞行中段的拦截,但是在弹道导弹防御系统里THAAD仍然是划为末段拦截系统的,它的名字Terminal High Altitude Area Defense再鲜明不过的表达了这个意思,对于效法美国建立反导体系的中国,自然不会把末段拦截系统的测试发布为中段反导拦截试验。判断此次拦截试验的拦截弹是类似于GBI拦截弹的还有一个重要原因,在新华社公布后,搜索发现天涯一位网友的帖子,以他的发言内容推测,导弹发射地应该是太原发射中心25基地,拦截弹可能是库尔勒附近的21基地,拦截点在酒泉西北方向约200公里处。这样的射程,靶弹可以把近程的DF-15,DF-11排除了。考虑到DF-4要昂贵得多,很有可能实际发射的靶弹是以DF-3或DF-21为基础改进的靶弹,DF-3后期型号射程2900公里,DF-21改进型更是达到3500公里以上。以导弹防御技术更成熟的美国为例,THAAD号称具备对3500公里射程弹道导弹的拦截能力,但是迄今为止还没有拦截过如此远射程的靶标,THAAD的靶标多是飞毛腿导弹类型的靶标,射程在1000公里以内,尽管中国也在开发THAAD类型的末段高空防御系统,但是首次打靶就打性能极限的情况是不存在的。

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KA-409再入后的残骸,可能是早期飞行测试的三级发动机壳体
 

本次试验的时间是1月11日,无独有偶,2007年1月11日,我国进行了一次举世震惊的反卫星试验。将两者联系起来,这次陆基中段反导试验的拦截弹就呼之欲出了。回顾历史,我国在庞大的863计划中有一个409专项,负责弹道导弹防御系统的研制,在经过20世纪90年代多年的积累后,根据网络资料,1999年我国航天科工二院成功实现了动能拦截器(KKV)的首次悬浮飞行试验,我国成为世界上第二个突破KKV技术的国家,为后来的正式项目打下来坚实的基础。1999年形成的《关于我国防空防天武器装备2010年及其后发展战略的几点意见》文件,明确提出突破“在高空以及外空对战术弹道导弹及卫星的拦截”,并说明“目前863-409专题正研究多用途的动能拦截器(KKV)并逐步小型化,已取得进展”。不久以后863-409专项细分为863-801和863-805专题,分别负责传感器和拦截器的专项开发工作,取得了进一步的进展。和GBI使用商用货架的OBV作为助推器相似,与我国陆基中段拦截弹配套的助推器很有可能是衍生自航天科工的开拓者1号(KT-1)小型固体运载火箭,编号KT-409。KT-1火箭一、二级使用DF-21中程弹道导弹的FG-04和FG-05发动机,直径1.4米,三、四级分别采用FG-53和FG-54发动机。陆基中段拦截弹很有可能是以KT-1为基础的KT-409火箭为助推器,外加863-805专项发展出来的小型化KKV构成,具备和美国GBI类似的射程和射高,以作为中国国家弹道导弹防御系统的基础。

经过数年研制,我国陆基中段拦截弹很快进入飞行试验。在2007年1月11日反卫星行动后,美国披露我国在2005年7月7日和2006年2月6日也进行了两次飞行试验,但没有实际的拦截碰撞发生,是进行飞行试验验证助推器和KKV跟踪捕获能力还是拦截失败不得而知。2007年的反卫星试验验证了助推器和动能拦截器的性能后后,项目进入型号开发阶段,正式开始国家战略反导系统拦截弹的开发。笔者认为经历验证的KKV应该没有大的改动,不过KT-409可能要进行换装高能燃料和壳体减重的技术改进,以提高陆基中段拦截弹的加速能力和速度。又经过3年研制工作,2010年1月11日正式进行了我国国家战略反导的首次世纪拦截试验,我国由此成为世界上第二个进行中段反导拦截试验的国家。

此次反导试验的成功,为我国建立一个类似美国的多层次全方位反导系统建立了良好的基础。根据2000年公布的《战术导弹动力装置需求分析与固体火箭发动机发展方向》论文内容,我国还在开发战区高层反导的HQ-19和HQ-26系统,从编号分析,HQ-19属于空军地空导弹部队编制,HQ-26则是海基弹道导弹防御的中坚。早在2000年左右,航天科技四院就进行了HQ-19导弹发动机的演示、加工和试验工作,验证了碳纤维壳体和高性能的N-15B推进剂等关键技术,HQ-19的发动机将具有高质量比高比冲和高加速能力。此外根据网络消息,HQ-19也将采用KKV进行反导拦截,而且是和THAAD类似的大气层内外拦截KKV,具备在大气层外和大气层内同时进行拦截的能力;HQ-26的研制对比HQ-19有些延迟,它的发动机将采用高质量比固体双脉冲发动机,通过双脉冲的能量管理显著改善导弹的末端机动能力和攻击范围。双脉冲发动机对于关注导弹防御的朋友并不陌生,SM-3的第三级发动机MK136采用的就是双脉冲发动机,另外PAC-3 MSE发动机也改用双脉冲发动机。从论文内容提及的HQ-26战区高层反导系统来看,HQ-26是类似于SM-3的海基末段高层拦截导弹。相信不久的将来,我们将看到HQ-19和HQ-26导弹试射的消息,这些相对于陆基中段拦截弹廉价的多的导弹,将使我国弹道导弹防御系统构成真正的威胁力。它们将形成对中短距弹道导弹的完善拦截能力,将国家战略反导的陆基中段拦截弹从印度烈火2,朝鲜大浦洞1/2,台湾可能发展的1000公里中距弹道导弹的任务中解放出来,去承担它真正应该担负的对印度烈火3远程导弹以及美俄误射的洲际导弹的防御工作中去。

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美国的早期拦截策略将拦截点大幅推前,其中的关键就是完善的传感器网络
 

不过需要说明的是,此次反导成功仅仅是一个开始,或者说万里长征的第一步。美国GBI正式服役前,使用洛克希德马丁公司的PLV载具拦截试验中,在IFT-3,4中,模拟弹头携带了一个GPS接收器;在IFT-5,6,7,8试验中携带了一个C波段的信标。因此,在拦截器发射升空前,地基X波段雷达已经跟踪目标群(甚至是模拟弹头)4分半钟以上,故“拦截任务计划”有可能在拦截器发射升空前就已经产生,从而降低了拦截的难度。此后在2004年GMD系统宣布形成初始作战能力,开始正式部署后,先后进行了数次试验,不乏失败的试验,尽管美国弹道导弹防御局已经不公开拦截细节,但是相信拦截条件将越来越接近实战要求,这些失败不足为奇。同样的,我国的第一次试验很有可能也装备了信标,以后的试验将越来越苛刻,使用不同的导弹,外加各种从简单到复杂的诱饵进行测试,拦截的高度,速度,方向和靶弹的信息也都会有所不同。与美国不同,我国尚未建立有效的天基红外预警系统,此次拦截完全是依靠陆基远程预警雷达提供目标的探测,跟踪等工作,其性能远不如天基红外预警系统提供目标的发射,弹道,速度等信息后陆基雷达进行探测跟踪的效果,更无法提供早期拦截能力,而且我国缺乏海外部署的远程预警雷达,因此对天基红外预警系统的要求更为迫切。当然,以后我国也会仿效美国在重点防御方向部署多部大型远程预警雷达。

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美国阿拉斯加科利尔地区的铺路爪雷达,将在2011财年升级为UEWR
 

对于形成战斗力来说,弹道导弹防御系统并不单单是拦截器和传感器。弹道导弹防御系统要求对抗从中短程到远程洲际导弹的拦截能力,必须使这个多层次全方位的系统进行最佳的配合协同,以达成最有效的拦截效果。对此来说,指挥、控制、作战管理和通信(C2BMC)的大规模建设是必不可少的,事实上这也是最不为人知的区域。与C2BMC相匹配,一个机构设置更合理,功能完善的军事指挥机构也必不可少,一个权限模糊不清,信息传递不畅的军事机构,即使配置了最好的C2BMC系统也无济于事。只有在权责明确的指挥系统下,通过C2BMC系统能够整合整个弹道导弹防御系统,迅速投入作战,才能实现最有效的拦截能力。C2BMC系统堪称弹道导弹防御系统当之无愧的力量倍增器,通过该系统,在综合使用传感器和拦截器时有更大的灵活性,投入更少的装备形成更强的拦截能力。毫无疑问,指挥、控制、作战管理和通信的建设也是我国弹道导弹防御系统的重中之重,而且结合我国通讯产业的大发展,或许进度与性能超乎我们想象也未可知。

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2000年发布的弹道导弹防御系统发展架构,这个计划已经成为过去


弹道导弹防御系统的作用,也是一个大家十分关心的问题。很多人有疑问,面对核大战的弹道导弹攻击,发展弹道导弹防御系统有用么,这些钱投入到发展弹道导弹上形成战略战术优势是不是更合适?回溯美国发展弹道导弹的理由,我们会发现我们发展的理由很相似。从我国的形势说,我国面临的弹道导弹威胁分为核大国的全面打击,核大国试图废除我国核能力的打击,核大国的误射,中小核国家的核讹诈等类型。除了美国战略核潜艇转移到关岛一线,可能对我国部署的洲际导弹阵地进行突袭废除我国核反击甚至是核打击能力这种威胁外,我国面临其他的威胁也同样是美国当年的威胁。即使在美国反导计划野心勃勃的2000年,美国国家弹道导弹防御系统的规划目标,到2015年的第三阶段也只是部署250枚陆基中段反导拦截弹,可以应付50枚单弹头洲际导弹加简单诱饵或是20枚单弹头洲际导弹加100个高级诱饵的攻击。这个防御能力,远远低于俄罗斯的攻击能力,甚至也低于中国和法国在2015年的攻击能力。可以说,即使是技术最先进系统最完善投入最多的美国,也不奢望能够靠弹道导弹防御系统打赢核大战,它更多的是免除了中小核国家的核讹诈,附带拦截核大国之间误射的洲际导弹。主要核大国建设弹道导弹防御系统的真正目的是通过技术优势削弱中小核国家的核威慑能力,获得对这些国家的有限行动自由权。通俗的说,那种只有最简单的核力量就能让核大国望而却步,不得不被讹诈的历史一去不返了。对美国来说,朝鲜也好,伊朗也好,依靠简单的核弹头和数量少质量差的远程导弹再也不能让他们做出妥协;对中国来说,台湾当局将来恃核据统的伎俩和印度政府鱼死网破用烈火导弹威胁北京上海的图谋都将成为镜中花水中月。


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